第四单元 太阳能、生物质能和氢能的利用

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1、第四单元太阳能、生物质能和氢能的利用世界能源的主要来源石油40年天然气50年煤炭240年能源危机能源危机环境污染风能生物质能太阳能新能源波浪能地热能太阳能的利用地球上的能流图（单位106MW）一、太阳能的资源特点太阳能的优点1）资源丰富总量最大2）分布最广无需运输3）最洁净太阳能的缺点有不稳定因素受各种因素（季节、地点、气候等）的影响讨论：大家知道日常生活中有哪些利用太阳能的实例？太阳能光热转换技术的产品最多。如热水器、开水器、干燥器、采暖和制冷、温室与太阳房、太阳灶和高温炉、海水淡化装置、水泵、热力发电装置及太阳能医疗器具。太阳

2、能电池的应用范围很广。例如人造卫星、无人气象站、通讯站、电视中继站、太阳钟、电围杆、航标灯、铁路信号灯。1、光－热能转换原理：利用太阳辐射加热物体而获得热能应用：太阳能热水器反射式太阳灶高温太阳炉地膜、大棚、温室二、太阳能的利用方式光能→热能太阳炉太阳灶热水器大棚2、光－电转换原理：根据光电效应，利用太阳能直接转化为电能应用：为无电场所提供电池，包括移动电源和备用电源、太阳能日用电子产品光能→电能太阳能发电美国军用太阳能发电帐篷3、光－化学能转化应用：选择芒硝晶体(十水合硫酸钠晶体)白天吸收热量溶解,晚上放出热量结晶.4、光－生物

3、质能转换原理：通过地球上众多植物的光合作用，将太阳辐射转化为生物质能化学方程式：6H2O+6CO2C6H12O6+6O2光叶绿素原理:光能→化学能(C6H10O5)n+nH2OnC6H12O6C6H12O6(s)+6O2(g)6H2O(l)+6CO2(g)△H=-2804kJ/mol淀粉、纤维素葡萄糖生物质能的利用生物质能来源于植物及其加工产品贮存的能量。生物质能源是一种理想的可再生能源，其具有以下特点：①可再生性；②低污染性；③广泛的分布性。生物质能生物质能的利用方式1、直接燃烧2、生物化学转换3、热化学转换1、直接燃烧注释:用

4、纤维素（C6H10O5）n代表植物枝叶的主要成分（C6H10O5)n+6nO26nCO2+5nH2O点燃缺点:生物质燃烧过程的生物质能的净转化效率在20－40％之间。2、生物化学转换1）、制沼气原料：条件：主要成分：用途：植物的秸秆、枝叶、人畜粪便厌氧甲烷CO2、H2S、NH3、PH3气体燃料、提供肥料2)制乙醇原料条件用途方程式含糖类淀粉多的农作物催化剂、水解、细菌发酵燃料、与汽油混合作发动机燃料（C6H10O5)n+nH2OnC6H12O6催化剂C6H12O62C2H5OH+2CO2↑发酵3、热化学转换复杂的化学反应生物质可燃

5、性气体氢能的开发与利用1、氢能的三大优势1）燃烧放出的热量多2）燃烧产物是水，不污染环境3）制备的原料是水,资源不受限制2、氢能的产生方式1）电解水制得2）生物质气化制得3）以天然气、石油和煤为原料，在高温下与水蒸气反应制得4）以天然气、石油和煤为原料，用部分氧化法制得5）光解水制得3、氢能的利用途径1）燃烧放热2）用于燃料电池，释放电能3）利用氢的热核反应释放的核能氢气的贮存和运输问题碳纳米管储氢材料